Липидный обмен и его нарушения (дислипидемии).

Описание

Липиды - это жиры, которые синтезируются в печени или поступают в организм с пищей. Первичная функция триглицеридов – накопление энергии в адипоцитах и мышечных клетках; холестерин – обязательный компонент клеточных мембран, стероидов, желчных кислот и сигнальных молекул.

Все липиды гидрофобны и большинство из них не растворимы в крови, Основной транспортной формой липидов являются сферические гидрофильные структуры, липопротеины (ЛП), в которых холестерин , триглицериды и фосфолипиды связаны с поверхностными белками, аполипопротеинами. Аполипопротеины также являются кофакторами и лигандами для липид-содержащих энзимов. Липопротеиды классифицируются по размеру и плотности.

Все липопротеиды имеют сходную структуру. Они состоят из центральной части («ядра»), содержащей нерастворимые в воде липиды (эфиры, холестерин , триглицериды , жирные кислоты) и из оболочки, состоящей из особых белковых молекул (апопротеинов) и растворимых в воде липидов – неэстерифицированного холестерина и фосфолипидов. Молекулы апопротеинов имеют неполярный гидрофобный участок, который связан с липидами, и полярный гидрофильный участок, расположенный на поверхности сферической частицы липопротеинов, и обращенный к окружающей липопротеин водной среде (плазме крови). Гидрофильный участок апопротеина образует водорастворимые связи с молекулами воды. Такая структура липопротеидов определяет их свойство быть частично водорастворимыми, а частично – жирорастворимыми.

  • Основные липиды и липопротеины, участвующие в метаболизме жиров
    Показатель Локализация Функция
    Апопротеины
    Апопротеины A-I ЛПНП Основной компонент ЛПНП
    Апопротеины A-II ЛПНП Не известна
    Апопротеины B-100 Липопротеины очень низкой плотности, липопротеины промежуточной плотности, ЛПНП, липопротеин (а) Лиганд рецептора ЛПНП
    Апопротеины C-II Хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности, ЛПНП Кофактор ЛП - липазы
    Апопротеины E Хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности, ЛПНП Лиганд рецептора ЛПНП
    Апопротеин (a) Липопротеин (а) Не известна
    Энзимы
    ABCA1 В пределах клеток Участие во внутриклеточном транспорте холестерина к мембране
    CETP ЛПНП Опосредует перемещение эфиров холестерина от ЛПНП к ЛП очень низкой плотности
    LCAT ЛПНП Этерификация свободного холестерина для транспорта на ЛПНП
    Apo E Хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности, ЛПНП Лиганд рецептора ЛПНП
    Apo(a) Липопротеин (а) Не известна
     

Существуют два пути метаболизма липидов и липопротеинов.

  • Экзогенный (пищевой) путь.

    Более 95% липидов, поступающих с пищей, являются триглицеридами, остальное количество составляют фосфолипиды, свободные жирные кислоты (СЖК), холестерин (в пищевых продуктах присутствует в виде этерифицированного холестерина) и жирорастворимые витамины. Пищевые триглицериды в желудке и двенадцатиперстной кишке под влиянием желудочной и панкреатической липаз превращаются в моноглицериды (МГ) и свободные жирные кислоты. Эфиры холестерина, содержащиеся в пище, подвергаются деэтерификации в свободный холестерин по тому же механизму. Моноглицериды, свободные жирные кислоты и свободный холестерин под действием желчных кислот растворяются и абсорбируются энтероцитами, затем соединяются с триглицеридами и вместе с холестерином включаются в хиломикроны.

    Хиломикроны почти полностью (на 80-95%) состоят из триглицеридов и являются основной транспортной формой экзогенных (пищевых) триглицеридов, перенося их из энтероцитов тонкого кишечника в кровоток. В плазме крови апопротеин C-II на хиломикронах активирует эндотелиальную липопротеинлипазу, под действием которой 90% триглицеридов в хиломикронах расщепляется до глицерина и свободных неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК). НЭЖК используются в жировой и мышечной ткани в качестве энергетического субстрата. Остатки хиломикронов (ремнанты), содержащие холестерин захватываются гепатоцитами и быстро удаляются из кровотока. Этот процесс опосредован аполипопротеином Е.

     
  • Эндогенный путь

    В печени из эндогенных триглицеридов и холестерина синтезируются липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП). ЛОНП находятся в кровотоке до тех пор, пока триглицериды, содержащиеся в них, не поступят в периферические ткани. Остатки ЛОНП захватываются гепатоцитами. В результате образуются липопротеины низкой плотности (ЛПНП), которые транспортируют холестерин в периферические ткани. Освобожденный холестерин участвует в синтезе мембран и метаболизме. В то время как в клеточных мембранах происходит обмен веществ, неэстерифицированный холестерин высвобождается в плазму, где связывается с липопротеидами высокой плотности (ЛПВП). Сложные эфиры холестерина ЛПВП превращаются в ЛПОНП и, в итоге, в ЛПНП. Посредством этого цикла ЛПНП доставляет холестерин в клетки, а холестерин возвращается из внепеченочных зон с помощью ЛПВП.

    Липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) содержат около 55% триглицеридов, 19% холестерина и 8% белка (апопротеинов В-100, Е, С-I и C-II). Этот класс липопротеидов синтезируется в печени и является главной транспортной формой эндогенных триглицеридов и холестерина. Благодаря ЛПОНП из печени удаляются ремнанты хиломикронов и триглицериды, образовавшиеся из свободных жирных кислот плазмы. Синтез ЛПОНП прямо коррелирует с повышением содержания свободных жирных кислот в гепатоцитах, что наблюдается при поступлении в организм больших количеств жиров с пищей, а в случаях усиления высвобождения адипоцитами свободных жирных кислот, которые поступают в кровоток (при ожирении, сахарном диабете, резистентном к терапии). Аполипопротеин C-II на поверхности ЛПОНП активирует эндотелиальную липопротеинлипазу, которая расщепляет триглицериды до свободных жирных кислот и глицерина, которые используются жировой тканью, миокардом и скелетной мускулатурой в качестве энергетического субстрата. Остатки ЛОНП превращаются в липопротеиды промежуточной плотности (ЛПП), которые затем частично удаляются печенью из кровотока и частично трансформируются в ЛПНП и тоже удаляются из кровотока.

    Липопротеины низкой плотности (ЛПНП ) – мелкие частицы, которые являются основной транспортной формой холестерина. Они содержат около 6% триглицеридов, 50% холестерина и 22% белка. Примерно две трети быстрообменивающегося пула холестерина синтезируется в организме, преимущественно в печени (эндогенный холестерин) и одна треть поступает в организм с пищей (экзогенный холестерин). Ключевым ферментом, определяющим скорость синтеза эндогенного холестерина, является гидроксил метил-глутарил-КоА-редуктаза (ГМГ-КоА-редуктаза).

    ЛПНП являются продуктом метаболизма ЛОНП и ЛППП, которые содержат наибольшее количество холестерина. Примерно 40-60% всех ЛПНП захватываются гепатоцитами при участии аполипопротеина В и липопротеинлипазы печени. Второй путь катаболизма ЛПНП – свободнорадикальное перекисное окисление липидов, в результате которого образуются модифицированные ЛПНП. Последние захватываются макрофагами, которые трансформируются в пенистые клетки, входящие в состав атеросклеротических бляшек. ( Подробнее ) Кроме того, модифицированные ЛППП вызывают повреждение сосудистого эндотелия.

    Липопротеины промежуточной плотности (ЛППП) – представляют собой ремнанты хиломикронов и ЛОНП, содержащие большое количество холестерина. ЛППП захватываются гепатоцитами или метаболизируются под влиянием липазы печени до ЛПНП (содержат апопротеин В).

    Липопротеин (а) близок по своим физико-химическим свойствам к липопротеинам низкой плотности, отличаясь от них наличием в оболочке дополнительного белка - апопротеина (а). Последний близок по своим свойствам к плазминогену и поэтому может конкурировать с ним за места связывания на фибрине и, таким образом, ингибировать фибринолитическую активность крови. Липопротеин (а) относится к числу атерогенных липопротеинов: их повышенный уровень в крови почти всегда ассоциируется с развитием атеросклероза, ИБС и высоким риском тромботических осложнений.

    Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) – самые мелкие и плотные частицы липопротеинов. Они содержат 5% триглицеридов, 22% холистерина 40% аполипопротеинов А-I, A-II и С и относятся к липопротеидам, обладающими антиатерогенными свойствами. Основной функцией ЛПВП является обратный транспорт холистерина из периферических органов, с поверхности хиломикронов и ЛОНП, макрофагов и гладкомышечных клеток, в печень, где происходят его утилизация и превращение в желчь. Синтез полноценных ЛПВП происходит при обязательном участии хиломикронов, ЛОНП и ЛПНП в энтероцитах и печени.

     

Решающее значение для возникновения и прогрессирования атеросклероза имеет соотношение липопротеидов различных классов: ЛПНП, ЛОНП и липопротеин (а) обладают отчетливым атерогенным, а ЛПВП – антиатерогенным действием. Наиболее высокий риск развития атеросклероза наблюдается у лиц с высоким содержанием ЛПНП и ЛОНП и низким – ЛПВП.

  • Повышение содержания ЛПНП и липопротеина (а) и их атерогенности обусловлены
    1. Нарушением синтеза специфических ЛПНП-рецепторов гепатоцитов, что препятствует элиминации холестерина печеночными клетками.
    2. Нарушением структуры и функции апопротеинов.
    3. Увеличением синтеза эндогенного холестерина.
    4. Увеличением количества модифицированных (окисленных) форм ЛПНП и липопротеина (а), образующихся, например, в результате перекисного окисления липидов.
     
  • Факторы, способствующие снижению содержания ЛПВП
    1. Мужской пол.
    2. Ожирение.
    3. Гипертриглицеридемия.
    4. Высокое потребление углеводов.
    5. Сахарный диабет.
    6. Курение.
     

Нарушения липидного обмена (дислипидемии) , характеризующиеся в первую очередь повышенным содержанием в крови холестерина и триглицеридов, являются важнейшими факторами риска атеросклероза и связанных с ним заболеваний сердечно-сосудистой системы. Концентрация в плазме крови общего холестерина (ХС) или его фракций, тесно коррелирует с заболеваемостью и смертностью от ИБС и других осложнений атеросклероза. Поэтому характеристика нарушений липидного обмена является обязательным условием эффективной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

Наибольшее значение в атерогенезе имеют холестерин и триглицериды. ( Подробнее - патогенез атеросклероза. )

Дислипидемии могут быть первичными и вторичными и характеризуются только повышением содержания холестерина (изолированная гиперхолестеринемия), триглицеридов (изолированная гипертриглицеридемия), триглицеридов и холестерина (смешанная гиперлипидемия).

  • Классификация дислипидемий по Фридериксону, принятая ВОЗ
    Тип дислипидемии Повышение содержания липопротеидов Повышение содержания липидов Риск развития атеросклероза
    I Хиломикроны Триглицериды, холестерин Не повышен
    IIa ЛПНП Холестерин (может быть в норме) Резко повышен, особенно коронарных артерий
    IIb ЛПНП и ЛПОНП Триглицериды, холестерин То же
    III ЛПОНП и ремнанты хиломикронов Триглицериды, холестерин Значительно повышен, особенно для коронарных и периферических артерий
    IV ЛПОНП Триглицериды, холестерин (может быть в норме) Вероятно, повышен для коронарного атеросклероза
    V Хиломикроны и ЛПОНП Триглицериды, холестерины Не ясно
     

Первичные дислипидемии детерминированы единичными или множественными мутациями соответствующих генов, в результате которых наблюдается гиперпродукция или нарушение утилизации триглицеридов и холестерина ЛПНП или гиперпродукция и нарушения клиренса ЛПВП.

Первичные дислипидемии можно диагностировать у пациентов с клиническими симптомами этих нарушений, при раннем начале атеросклероза (до 60 лет), у лиц с семейным анамнезом атеросклероза или при повышении содержания холестерина сыворотки > 240 мг/дл (> 6,2 ммоль/л).

Вторичные дислипидемии возникают, как правило, у населения развитых стран в результате малоподвижного образа жизни, потребления пищи, содержащей большое количество холестерина, насыщенных жирных кислот.

  • Другими причинами вторичных дислипидемий могут быть
    1. Сахарный диабет.
    2. Злоупотребление алкоголя.
    3. Хроническая почечная недостаточность.
    4. Гипертиреоидизм.
    5. Первичный билиарный цирроз.
    6. Прием некоторых препаратов (бета-блокаторы, антиретровирусные препараты, эстрогены, прогестины, глюкокортикоиды).
     

Дислипидемии приводят к появлению симптомов сердечно-сосудистых заболеваний (коронарной болезни сердца, заболеваниям периферических артерий). Высокое содержание триглицеридов (> 1000 мг/дл (> 11,3 ммоль/л)) может вызывать симптомы острого панкреатита. Высокие показатели ЛПНП приводит к появлению ксантом (подкожные отложения холестерина) и ксантелазм (небольшие образования бледно-желтого цвета в области верхнего века, обусловленные отложением в них липидов). Выраженная гипертриглицеридемия (> 2000 мг/дл ( 22,6 ммоль/л)) может придавать кремовый цвет сосудам сетчатки (lipemiaretinalis).

  • Диагностика дислипидемий

    Диагностика дислипидемий производится на основании определения показателей общего холестерина, триглицеридов, ЛПВП и ЛПНП. В течение суток даже у здоровых людей имеются колебания содержания холестерина на 10%; параметров триглицеридов - на 25%. Определение указанных показателей производится натощак.

    Содержание ЛПНП рассчитывается по формуле Фридевальда :

    ЛПНП = холестерин – (ЛПВП + триглицериды/5).

    Исходя из того, что ЛПНП – это количество холестерина, за вычетом холестерина, содержащегося в ЛПОНП и в ЛПВП. Количество холестерина в ЛПОП равно триглицериды/5, так как концентрация холестерина в ЛПОНП составляет примерно 1/5 от общего количество липидов.

    Эта формула применяется в случаях, когда у пациента, обследуемого натощак, содержание триглицеридов < 400 мг/дл.

    В полученные параметры ЛПНП входит холестерин, содержащийся в ЛППП и липопротеине (А).

    Кроме того, содержание ЛПНП можно определить прямым методом, после центрифугирования плазмы, в результате которого возможно разделить различные фракции липидов.

    Измерение липидного профиля натощак производится у лиц в возрасте старше 20 лет каждые 5 лет. При этом необходимо выявлять другие факторы риска развития кардиоваскулярных заболеваний (сахарный диабет, курение, артериальную гипертензию, семейный анамнез развития ИБС у родственников 1-й линии родства, развившейся у мужчин в возрасте до 55 лет, у женщин во возрасте до 65 лет). Указанные мероприятия целесообразно проводить до достижения пациентами возраста 80 лет.

    Основными показаниями для скрининга лиц в возрасте старше 20 лет являются факторы риска развития атеросклероза (сахарный диабет, артериальная гипертензия, курение, ожирение, ИБС у родственников, содержание холестерина > 240 мг/дл (> 6,2 ммоль/л) или наличие дислипидемии у одного из родителей.

    У пациентов с атеросклерозом коронарных артерий, кардиоваскулярной патологией, анамнезом, отягощенным в отношении развития сердечно-сосудистых заболеваний, но с нормальными показателями липидных фракций; у лиц с пограничными значениями параметров ЛПНП (для решения вопроса о целесообразности соответствующей терапии); а также у лиц с высокими показателями ЛПНП, резистентных к проводимому лечению, необходимо измерение содержания липопротеина (а). У пациентов этих же групп необходимо определять значения С-реактивный белок и гомоцистеина.

    Кроме того, для атерогенеза большое значение имеет содержание в плазме липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), обладающих антиатерогенными свойствами. Их содержание обратно пропорционально скорости развития раннего атеросклероза. Чем ниже концентрация в плазме ЛПВП, тем выше риск развития атеросклероза. В целом риск развития атеросклероза во многом определяется соотношением атерогенных и неатерогенных липопротеидов (ЛП) в крови.

    Для ориентировочной количественной оценки степени риска атеросклероза А.Н. Климовым в 1977г. был предложен так называемый холестериновый коэффициент атерогенности Кхс, представляющий собой отношение холестерина (ХС) атерогенных и холестерина неатерогенных ЛП:

    К хс = холестерин ЛПНП + холестерин ЛПОНП/ холестерин ЛПВП

    где:

    Холестерин ЛПВП - холестерин ЛП высокой плотности.

    Холестерин ЛПНП - холестерин ЛП низкой плотности.

    Холестерин ЛПОП - холестерин ЛП очень низкой плотности.

    Поскольку суммарное количество холестерина атерогенных и неатерогенных липопротеидов (ЛПНП и ЛПОП) можно представить как разницу между общим холестерином (холестерин общий) и холестерин ЛПВП, то коэффициент атерогенности можно рассчитать на основании определения только двух показателей - общего холестерина и холестерина ЛПВП.

    К хс = ХС общий - ХС ЛПВП / ХС ЛПВПС целью установления причин возникновения вторичных дислипидемий (у пациентов с впервые диагностированным заболеванием или внезапно ухудшившимися параметрами липидного профиля) необходимо оценивать показатели глюкозы, печеночных ферментов, креатинина, тиротропина, белка мочи. ( Подробнее )

     
  • Прогноз и лечение

    Прогноз и лечение дислипидемий зависят от содержания липидов и наличия факторов риска развития кардиоваскулярных заболеваний.

    • Градация показателей липидного профиля в крови
      Показатель Интерпретация результата
      Общий холестерин мг/дл (ммоль/л)
      < 200 (5,17) Желаемое содержание
      200-239 (5,17 – 6,18) Пограничные значения
      ≥ 240 (6,20) Высокое содержание
      ЛПНП мг/дл (ммоль/л)
      < 100 (2,58) Оптимальное содержание
      100–129 (2,58–3,33) Пограничные значения
      130–159 (3,36–4,11) Выше нормальных значений
      160–189 (4,13–4,88) Высокое содержание
      ≥ 190 (4,91) Очень высокое
      ЛПВП мг/дл (ммоль/л)
      < 40 (1,03) Низкое содержание
      ≥ 60 (1,55) Высокое содержание
      Триглицериды мг/дл (ммоль/л)
      < 150 Желаемое содержание
      150–199 (1,695–2,249) Выше нормальных значений
       


    Формально гиперхолестеринемия диагностируется при содержании холестерина в плазме (сыворотке) крови более 6,2 ммоль/л (240 мг/дл), а триглицеридемия – при концентрации триглицеридов более 2,3 ммоль/л (200 мг/дл).

    Условия применения гиполипидемических препаратов. (Ссылка на гиполипидем терапию).


    Рекомендации по лечению гиперлипидемий в зависимости от группы риска
    Группа риска Требуются изменения образа жизни Требуется медикаментозная терапия Желаемое содержание ЛПНП
    Высокий риск: коронарная болезнь сердца (ИБС) или ее эквиваленты (риск смертности от КБС или инфаркта миокарда в течение 10 лет > 20%) ЛПНП ≥ 100 мг/дл (2,58 ммоль/л) ЛПНП ≥ 100 мг/дл (2,58 ммоль/л)(терапия необязательна, если: < 100 мг/дл (< 2,58 ммоль/л)) < 100 мг/дл; < 70 мг/дл (необязательно)
    Умеренно высокий риск: ≥ 2 факторов риска (риск смертности от ИБС или инфаркта миокарда в течение 10 лет 10 - 20%)* ЛПНП ≥ 130 мг/дл (3,36 ммоль/л) ЛПНП ≥ 130 мг/дл (3,36 ммоль/л) < 130 мг/дл; < 100 мг/дл (необязательно)
    Умеренный риск: ≥ 2 факторов риска (риск смертности от ИБС или инфаркта миокарда в течение 10 лет < 10%)* ЛПНП ≥ 130 мг/дл (3,36 ммоль/л) ЛПНП ≥ 160 мг/дл (4,13 ммоль/л) < 130 мг/дл; < 100 мг/дл (необязательно)
    Низкий риск: 0–1 факторов риска ЛПНП ≥ 160 мг/дл (4,13 ммоль/л) ЛПНП ≥ 190 мг/дл (4,91 ммоль/л) (терапия необязательна, если: 160–189 мг/дл (4,13–4,88 ммоль/л)) < 160 мг/дл

    К факторам риска относятся: курение, артериальная гипертензия (АД ≥ 140/90 мм рт.ст.); Холестерин ЛПВП < 40 мг/дл у мужчин и <45 мг/дл у женщин); наличие ИБС и других проявления атеросклероза у ближайших родственников (для мужчин моложе 55 лет, для женщин моложе 65 лет).

    *Для расчета 10-летнего риска используются таблицы Фрамингема оценки степени риска развития атеросклероза (для мужчин и женщин).

    Таблица Фрамингема для оценки риска развития кардиоваскулярных событий у мужчин.

    Возраст 20–34 35–39 40–44 45–49 50–54 55–59 60–64 65–69 70–74 75–79
    Оценка риска (%) -7 -3 3 6 8 10 11 14 16
    Общий холестерин
    <160
    160–199 4 4 3 3 2 2 1 1 1 1
    200–239 8 8 6 6 4 4 2 2 1 1
    240–279 11 11 8 8 5 5 3 3 2 2
    ≥280 13 13 10 10 7 7 4 4 2 2
    Некурящие
    Курящие 9 9 7 7 4 4 2 2 1 1
    ЛПНП (мг/дл)
    ≥ 60 1
    50–59
    40–49 1
    < 40 2
    Систолическое АД (мм рт.ст.)
    < 120 Без терапии – 0; на фоне терапии - 0
    120–129 Без терапии – 0; на фоне терапии - 3
    130–139 Без терапии – 2; на фоне терапии - 4
    140–159 Без терапии – 3; на фоне терапии - 5
    ≥160 Без терапии – 4; на фоне терапии - 6


    Оценка риска (риск возникновения инфаркта миокарда или коронарной болезни сердца в течение 10 лет)

    • <0 = < 1%
    • 0–4 = 1%
    • 5–6 = 2%
    • 7 = 3%
    • 8 = 4%
    • 9 = 5%
    • 10 = 6%
    • 11 = 8%
    • 12 = 10%
    • 13 = 12%
    • 14 = 16%
    • 15 = 20%
    • 16 = 25%
    • >17 = >30%.

    Таблица Фрамингема для оценки риска развития кардиоваскулярных событий у женщин



    Возраст 20–34 35–39 40–44 45–49 50–54 55–59 60–64 65–69 70–74 75–79
    Оценка риска (%) -7 -3 3 6 8 10 11 14 16
    Общий холестерин
    <160
    160–199 4 4 3 3 2 2 1 1 1 1
    200–239 8 8 6 6 4 4 2 2 1 1
    240–279 11 11 8 8 5 5 3 3 2 2
    ≥280 13 13 10 10 7 7 4 4 2 2
    Некурящие
    Курящие 9 9 7 7 4 4 2 2 1 1
    ЛПНП (мг/дл)
    ≥ 60 1
    50–59
    40–49 1
    < 40 2
    Систолическое АД (мм рт.ст.)
    < 120 Без терапии – 0; на фоне терапии - 0
    120–129 Без терапии – 0; на фоне терапии - 3
    130–139 Без терапии – 2; на фоне терапии - 4
    140–159 Без терапии – 3; на фоне терапии - 5
    ≥160 Без терапии – 4; на фоне терапии - 6


    Оценка риска (риск возникновения инфаркта миокарда или коронарной болезни сердца в течение 10 лет):

    • <9 = <1%
    • 9–12 =1%
    • 13–14 = 2%
    • 15 = 3%
    • 16 = 4%
    • 17 = 5%
    • 18 = 6%
    • 19 = 8%
    • 20 = 11%
    • 21 = 14%
    • 22 = 17%
    • 23 = 22%
    • 24 = 27%
    • >25 = >30%.
     
 

Вернуться к оглавлению

Вверх